Slutseminarium 25 oktober 2023 (online) >>

Syfte och mål 

Projektet syftade till att utveckla andra generationens svenska växtbaserade köttanaloger, som är mer näringsriktiga och attraktiva än dagens alternativ. Produkterna kommer att vara de första baserade helt på svenska råvaror och de första att helt förädlas och produceras i Sverige.

Utmaning

För dagens växtbaserade köttanaloger finns ett antal näringsmässiga utmaningar. Biotillgängligheten av järn och zink riskerar att vara låg, på grund av närvaron av antinutriella faktorer, såsom fytinsyra. Oligosackarider i baljväxter kan orsaka magsmärtor och flatulens. Sammansättningen av aminosyror begränsas också till nuvarande bearbetningsbara proteiner (soja, ärta och gluten).

Vissa baljväxter som används till dagens köttanaloger är odlade i Sverige, men proteinutvinningen har hittills inte varit utförd i Sverige, inte heller extruderingen av produkterna.

Lösning

I projektet tillämpades extrudering i kombination med fermentering. Genom fermentering kan den näringsmässiga kvaliteten öka genom att halten antinutriella faktorer (t. ex. fytinsyra) minskar. Även halten oligosackarider kan minska. Fermentering kan också underlätta framgångsrik extrudering, genom att förbättra proteinkvaliteten och minska stärkelsehalten i proteinkoncentrat. En annan positiv effekt av fermentering kan vara en minskad bismak av extruderade baljväxtprotein.

Projektet hade ett tvärvetenskapligt upplägg och genomfördes i samverkan mellan industri och institut, som bidrog med expertis inom livsmedels- och materialvetenskap, livsmedelsbearbetning, nutrition, fermentering, simulering/modellering och produktutveckling. 

Bakgrund

Det har länge varit känt att den mänskliga kroppen koloniseras av en diversifierad mikrobiota bestående av bakterier, Arkéer och svampar. Att virus också ingår i denna för vår hälsa mycket viktiga mikrobiota har först nyligen uppmärksammats. Publicerade studier visar dessutom att vissa fysiologiska effekter som tidigare tillskrivits koloniserande bakterier istället härröra direkt ifrån replikerande virus.

Sammantaget tycks det föreligger ett komplext samspel mellan olika virus och mikroorganismerna på vår hud vid uppbyggandet och bibehållandet av vår mikrobiota, vilken i sin tur spelar en avgörande roll vid både god hälsa och sjukdom. Därför bör hygienprodukter för professionellt och privat bruk utformas så att sjukdomsframkallande virus, bakterier och svampar elimineras samtidigt som påverkan på mikrobiotans sammansättning begränsas.

Utmaning

Användandet av kvantitativ PCR och storskalig sekvensering har under de senaste tio åren revolutionerat vår förståelse av både enstaka patogena bakteriers spridningsvägar och de samhällen av mikroorganismer i vilka de ingår. Innovationsgraden inom detta område har varit hög och den kunskap och teknik som utvecklats används nu framgångsrikt inom både läkemedels- och livsmedelsindustrin. I jämförelse med bakteriologin har utvecklingen av vår förståelse för virus och hur de interagerar med vår kropp varit mer beskedlig under samma tidsperiod. Till följd av ett antal större satsningar och nyliga tekniska innovationer spås utvecklingen och innovationsgraden inom virologin dock öka kraftigt under de kommande åren.

Mål

Den primära målsättningen för projektet var att utveckla och anpassa PCR-teknik och helgenomsekvensering för kartläggning och kvantifiering av virus och mikroorganismer på händer, ytor och mjuka material. Därtill kartlades och kvantifierades den totala mikrobiotan på händerna före och efter applikation av två olika handtvätts-/desinfektionsmetoder på försökspersoner.

Bakgrund

Det finns stora samhällsekonomiska vinster att göra på minskad spridning av sjukdomsframkallande virus och mikroorganismer i hem och offentlig miljö. Därtill är minskad smittspridning ett strategiskt prioriterat område i WHO:s arbete med att begränsa onödig antibiotikaanvändning och resistensutveckling i samhället. Effektiva hygienprodukter och desinfektionsmedel för professionellt och privat bruk är avgörande i detta arbete.

För att vara långsiktigt effektiva mot smittspridningen i samhället är det av stor vikt att upprepad användning av dessa produkter inte skadar den naturliga mikrobiota som finns på vår hud, eftersom hudens normala mikrobiota är ett viktigt skydd mot infektioner. Dessa produkter ska heller inte orsaka resistensselektion, eftersom resistens mot desinfektionsmedel även kan ge upphov till förhöjd motståndskraft mot antibiotika.

Utmaning

Med tanke på de omfattande samhällsutmaningar som vi globalt står inför kopplat till ökad problematik med antibiotika- och biocidresistens finns det idag ett stort behov av bredare kunskap rörande resistensutveckling. Till följd av den snabba utveckling som nu pågår inom mikrobiologin och virologin vad gäller verktyg för helgenomsekvensering och bioinformatik finns det idag dock stora möjligheter att bygga ny avgörande kunskap och aktivt arbeta för minskad resistensspridning i samhället.

Genomförande

I projektet vidareutvecklas och anpassades metodik för helgenomsekvensering som är lämplig för kartläggning av resistensgener mot antibiotika och biocider hos mikroorganismer. Denna metodik anpassades för studier av mikrofloran på både händer, ytor och i komplexa biologiska prov. I en studie bestående av tolv försökspersoner kartlades och kvantifierades förekomsten av resistensgener i normalfloran på händerna före, under och efter en längre tids användning av långtidsverkande desinfektionsmedel.

Odlingsbaserad metodik etablerades och applicerades för studier av kopplingar mellan  biocidresistens och antibiotikaresistens, så kallad korsresistens. Specifikt studerades in vitro hur hudbakteriers resistens mot biociden bensalkoniumklorid kan uppkomma, samt hur korsresistensen mot vissa antibiotika då ökar. För att utvärdera samhällsrelevansen av den inducerade resistensen helgenomsekvenserades de mest resistenta bakterierna och DNA-koden jämfördes med resistensgener som identifierats i prov från sjukhus.

För att kunna avsätta stallgödsel eller rötrest (ibland kallad biogödsel) måste materialet hygieniseras för att förhindra smittspridning. Svenska rötningsanläggningar har idag valet mellan att använda en av två standardmetoder enligt ABP-förordningen (minst 70 °C under 1 h resp. 52 °C under 10 h) eller genomgå en kostsam valideringsprocess för att kunna använda alternativa parametrar. Huvudsyftet med detta projekt har varit att öka lönsamheten i hanteringen av biogödsel genom att ta fram fler godkända nationella standardmetoder enligt ABP.

För att nå dit har vi genomfört intervjuer med anläggningar och behovsägare för att veta vilka hygieniseringsparametrar som efterfrågas. Vi har också jämfört med situationen i andra europeiska länder samt kvantitativt och kvalitativt granskat vetenskapliga studier med avseende på hygienisering och avdödningsdata av mikroorganismer. Den största delen av projektet handlade dock om laborativa studier där vi avdödat den värmetoleranta bakterien Salmonella Senftenberg W775 vid olika temperaturer och tidsintervall. Kravet på en godkänd hygienisering är en 5-logs reduktion av bakterien. Valet av ingångsparametrar i studierna baserades på vad som framkommit från litteraturstudien samt utifrån användarnas önskemål som ofta handlar om att hygienisera vid en lägre temperatur för att spara energi och slippa behöva anpassa utrustningen därefter. Ett annat önskemål som framkom från intervjuerna var att man in samband med tömning av behållare vill slippa lämna bottensediment på destruktion. Därför har vi även gjort försök med kalkning och uppvärmning av sediment och undersökt avdödnings-data av spolmasken Ascaris suum som i dessa sammanhang är en relevant modellorganism.

Utifrån våra experimentella resultat kommer vi fram till att följande hygieniseringspa-rametrar uppfyller valideringskraven:

1. Värmebehandling vid 60 °C i 3,5 timmar
2. Värmebehandling vid 65 °C i 1 timme
3. Värmebehandling av rent matavfall vid 52 °C i 1 timme
4. Inblandning av kalk i bottensediment med minst 5 % CaO, i kombination med värmebehandling i minst 65 °C i minst 15 minuter.

Vår bedömning och rekommendation är att tillståndsgivande myndighet, dvs Jordbruksverket, kan använda underlagen i den här rapporten med avseende på föreslagna behandlingsmetoder för att godkänna hygieniseringssteget på nya eller befintliga biogasanläggningar, utan att en komplett valideringsprocess inklusive in-situ-avdödningsförsök behöver genomföras.